本實(shí)用新型涉及海底電力電纜過(guò)電壓及其保護(hù)領(lǐng)域，尤其指海底電力電纜過(guò)電壓及其保護(hù)試驗(yàn)的驗(yàn)證系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

海底電纜是海島電網(wǎng)及海上風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的重要輸電通道。海底電纜的距離要長(zhǎng)于陸地電纜，導(dǎo)致海底電纜的等效電容大于陸地電纜，故障后暫態(tài)過(guò)程中的過(guò)電壓可能會(huì)更大。高電壓、大截面、長(zhǎng)距離的海底電纜，與傳統(tǒng)的架空線路在運(yùn)維方面有很大不同，尤其是在過(guò)電壓方面，一旦海底高壓電纜發(fā)生故障而停運(yùn)，就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，為此，對(duì)其進(jìn)行過(guò)電壓研究就顯得非常有必要。

目前，大長(zhǎng)度高電壓等級(jí)的海底電力電纜過(guò)電壓?jiǎn)栴}尚無(wú)系統(tǒng)地研究，僅依靠海底電力電纜本身產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)有電纜過(guò)電壓分析及試驗(yàn)都是基于產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與檢測(cè)，很少涉及在電力系統(tǒng)中的影響。同時(shí)，尚無(wú)海底電力電纜各種類(lèi)型過(guò)電壓的仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證資料。實(shí)際運(yùn)行中海底電力電纜種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)類(lèi)型復(fù)雜，仿真模型較簡(jiǎn)化，且仿真結(jié)果無(wú)對(duì)應(yīng)驗(yàn)證系統(tǒng)；現(xiàn)有海底電力電纜過(guò)電壓試驗(yàn)僅為了產(chǎn)品檢測(cè)、預(yù)鑒定及交接試驗(yàn)中，且完全按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，尚無(wú)針對(duì)電力系統(tǒng)中海底電力電纜過(guò)電壓及其保護(hù)特性的研究和試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與改進(jìn)，提供海底電力電纜過(guò)電壓及其保護(hù)試驗(yàn)的驗(yàn)證系統(tǒng)，以達(dá)到方便準(zhǔn)確驗(yàn)證的目的。為此，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案。

海底電力電纜過(guò)電壓及其保護(hù)試驗(yàn)的驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于：包括用于連接海底電力電纜的水終端、直接與水終端相連的用于產(chǎn)生沖擊電壓的沖擊電壓試驗(yàn)裝置、與水終端相連的測(cè)量系統(tǒng)及用于與水終端相連的避雷器；所述的測(cè)量系統(tǒng)包括分壓器；試驗(yàn)時(shí)，海底電力電纜試樣兩端經(jīng)過(guò)處理后導(dǎo)體接入水終端，兩端的鉛包、鎧裝均接地；沖擊電壓試驗(yàn)裝置與海底電力電纜導(dǎo)體、分壓器相連；沖擊電壓試驗(yàn)裝置制造各類(lèi)過(guò)電壓波形；分壓器讀取海底電力電纜兩端過(guò)電壓波形，以驗(yàn)證實(shí)際試驗(yàn)中海底電力電纜過(guò)電壓特性；在海底電力電纜首端、尾端或兩端連接入避雷器，驗(yàn)證各種避雷器接線方式下對(duì)海底電力電纜過(guò)電壓的保護(hù)效果。對(duì)電纜施加工頻電壓時(shí)，屏蔽層和絕緣層分界附近不僅有徑向電場(chǎng)分量，而且還有軸向分量，在半導(dǎo)電邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度最高，因此采用電纜終端改善此處電場(chǎng)分布，否則在較低的電壓下半導(dǎo)電層剝切處將出現(xiàn)閃絡(luò)或擊穿；水終端作為一種優(yōu)良的試驗(yàn)終端廣泛用于各種電壓等 級(jí)和導(dǎo)體截面電纜的電壓試驗(yàn)，水終端可以改善電場(chǎng)分布。本技術(shù)方案接線簡(jiǎn)單，所需設(shè)備材料較少，試驗(yàn)驗(yàn)證效果顯著。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實(shí)用新型還包括以下附加技術(shù)特征。

沖擊電壓試驗(yàn)裝置引線先接海底電力電纜導(dǎo)體、后接分壓器，以抑制引線電感影響。

所述的海底電力電纜的兩端均設(shè)有分壓器，所述的沖擊電壓試驗(yàn)裝置設(shè)于海底電力電纜的一端。兩端均設(shè)有分壓器，可以提高驗(yàn)證準(zhǔn)確性。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)背景相比，本技術(shù)方案搭建了一個(gè)海底電力電纜試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，可根據(jù)要求發(fā)出各類(lèi)幅值、波形的操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓，驗(yàn)證海底電力電纜的過(guò)電壓特性以及各種避雷器接線方式下對(duì)海底電力電纜過(guò)電壓的保護(hù)效果。本技術(shù)方案所需設(shè)備較少，接線簡(jiǎn)單，可復(fù)制產(chǎn)生各種類(lèi)型操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓，對(duì)海底電力電纜過(guò)電壓波形及避雷器保護(hù)效果的驗(yàn)證范圍廣泛、驗(yàn)證效果顯著。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中：1- 海底電力電纜 ；2-水終端；3-沖擊電壓試驗(yàn)裝置；4-避雷器；5-分壓器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括用于連接海底電力電纜1的水終端2、直接與水終端2相連的用于產(chǎn)生沖擊電壓的沖擊電壓試驗(yàn)裝置3、與水終端2相連的測(cè)量系統(tǒng)及用于與水終端2相連的避雷器4；所述的測(cè)量系統(tǒng)包括分壓器5；試驗(yàn)時(shí)，海底電力電纜1試樣兩端經(jīng)過(guò)處理后導(dǎo)體接入水終端2，兩端的鉛包、鎧裝均接地；沖擊電壓試驗(yàn)裝置3與海底電力電纜1導(dǎo)體、分壓器5相連；沖擊電壓試驗(yàn)裝置3制造各類(lèi)過(guò)電壓波形；分壓器5讀取海底電力電纜1兩端過(guò)電壓波形，以驗(yàn)證實(shí)際試驗(yàn)中海底電力電纜1過(guò)電壓特性；在海底電力電纜1首端、尾端或兩端連接入避雷器4，驗(yàn)證各種避雷器4接線方式下對(duì)海底電力電纜1過(guò)電壓的保護(hù)效果。水終端2用于改善電場(chǎng)分布。

為抑制引線電感影響，沖擊電壓試驗(yàn)裝置3引線先接海底電力電纜1導(dǎo)體、后接分壓器5。

為提高驗(yàn)證準(zhǔn)確性。所述的海底電力電纜1的兩端均設(shè)有分壓器5，所述的沖擊電壓試驗(yàn)裝置3設(shè)于海底電力電纜1的一端。

海底電力電纜過(guò)電壓及其保護(hù)試驗(yàn)的驗(yàn)證方法，包括以下步驟：

1)海底電力電纜1試樣兩端經(jīng)過(guò)處理后導(dǎo)體接入水終端2，兩端的鉛包、鎧裝均接地；

2)沖擊電壓試驗(yàn)裝置3引線先接海底電力電纜1導(dǎo)體、后接分壓器5，以抑制海底電力電纜1導(dǎo)體與分壓器5之間引線的電感影響；

3)利用沖擊電壓試驗(yàn)裝置3制造各類(lèi)過(guò)電壓波形；

4)利用測(cè)量系統(tǒng)讀取海底電力電纜1兩端過(guò)電壓波形，驗(yàn)證實(shí)際試驗(yàn)中海底電力電纜1過(guò)電壓特性；

5)在海底電力電纜1首端、末端或兩端并聯(lián)連接入避雷器4，并重復(fù)3）、4）步驟，驗(yàn)證各種避雷器4接線方式下對(duì)海底電力電纜1過(guò)電壓的保護(hù)效果。

沖擊電壓試驗(yàn)裝置3制造各類(lèi)過(guò)電壓波形，其中各類(lèi)過(guò)電壓波形來(lái)源于事先軟件仿真或者指定波形。

以上圖1所示的海底電力電纜過(guò)電壓及其保護(hù)試驗(yàn)的驗(yàn)證系統(tǒng)是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，已經(jīng)體現(xiàn)出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，可根據(jù)實(shí)際的使用需要，在本實(shí)用新型的啟示下，對(duì)其進(jìn)行形狀、結(jié)構(gòu)等方面的等同修改，均在本方案的保護(hù)范圍之列。